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管道中氢气/甲烷混合燃料爆燃预混火焰传播特征研究
瓦斯爆炸是我国煤矿井下最严重的灾害事故之一,往往造成重大人员伤亡和财产损失。为了更好地预防瓦斯事故的发生,国家大力推广煤层瓦斯抽采,并对抽采出来的瓦斯进行综合利用。
然而对抽采瓦斯的工业综合应用受到了其本身燃烧特性的限制,如较高的点火温度,较低的层流火焰速度以及较窄的燃烧极限等,因此向甲烷中添加氢气作为一种可行的解决问题方式近年来受到了学者们大量关注。但加氢后改变了甲烷的燃烧特性,会显著降低混合燃料的点火能量,提高燃烧速率以及拓宽燃烧极限,进而显著增加氢气/甲烷混合燃料火灾爆炸事故的危险性,因此需相应开展氢气/甲烷混合燃料爆炸预混火焰传播过程研究。
本文以预混火焰结构、火焰传播速度以及超压等特征参数为研究对象,通过实验与数值模拟研究了氢气/甲烷/空气混合燃料爆燃预混火焰传播特征。通过研究获得的主要成果如下:(1)通过开口管道实验研究了添加氢气与管道尺寸变化对火焰传播特征影响,发现添加氢气能够明显缩短火焰传播到管道出口所需时间,同时爆炸压力峰值随着氢气体积分数增大而增大。
开口管道中“郁金香”火焰现象随着管道截面与氢气体积分数的增大而逐渐 ...

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关键词：综合利用 瓦斯爆炸 研究对象 瓦斯事故 爆炸事故